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2018年陕西省培养单位西安光学精密机械研究所811量子力学考研仿真模拟五套题

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2018年陕西省培养单位西安光学精密机械研究所811量子力学考研仿真模拟五套题(一) ... 2 2018年陕西省培养单位西安光学精密机械研究所811量子力学考研仿真模拟五套题(二) . 13 2018年陕西省培养单位西安光学精密机械研究所811量子力学考研仿真模拟五套题(三) . 20 2018年陕西省培养单位西安光学精密机械研究所811量子力学考研仿真模拟五套题(四) . 31 2018年陕西省培养单位西安光学精密机械研究所811量子力学考研仿真模拟五套题(五) . 41

一、填空题

1. 普朗克的量子假说揭示了微观粒子_____特性,爱因斯坦的光量子假说揭示了光的_____性。 【答案】粒子性;波粒二象性

【解析】普朗克为解释黑体辐射规律而提出量子假说诞生奠定了基础.

2. 总散射截面Q 与微分散射截面

爱因斯坦后来将此应用到了光电效应

上,并因此获得诺贝尔奖,二人为解释微观粒子的波粒二象性作出了重大贡献,这为量子力学的

的关系是_____。

【答案】

3.

当对体系进行某一力学量的测量时. 测量结果一般来说是不确定的. 测量结果的不确定性来源于_____.

【答案】测量的干扰

【解析】当我们对物理量进行测量时,不可避免地对体系施加影响,而这影响将导致体系的波函数发生变化,这最终导致对物理量的测量的不确定性.

4. —粒子的波函数为写出粒子位于【答案】 5.

【答案】主;角;磁;

6. 一质量为的粒子在一维无限深方势阱为_____, 能级表达式为_____。 【答案】

为氢原子的波函数(不考虑自旋),

中运动,其状态波函数

分别称为_____量子

间的几率的表达式_____。

数、_____量子数、_____量子数,它们的取值范分别为_____、_____、_____。

二、简答题

7. 什么是量子跃迁?什么是选择定则?线偏振光和圆偏振光照射下的选择定则有什么区别? 【答案】量子跃迁是指在某种外界作用下,体系在不同的定态之间跃迁。

选择定则:从一个定态到另一个定态之间的跃迁概率是否为零,也即跃迁是否是禁戒的。 线偏振光选择定则:圆偏光选择定则:

8. 描写全同粒子体系状态的波函数有何特点?

化。

9. 何谓正常塞曼效应?何谓反常塞曼效应?何谓斯塔克效应?

【答案】在强磁场中,原子发出的每条光谱线都分裂为三条的现象称为正常塞曼效应。在弱磁场中,原子发出的

每条光谱线都分裂为

条(偶数)的现象称为正常塞曼效应。原子置于外

电场中,它发出的光谱线会发生分裂的现象称为斯塔克效应。

10.已知为一个算符满足如下的两式么正算符?

【答案】满足关系式(a )的为厄密算符,满足关系式(b )的为幺正算符。

11.如果算符表示力学量那么当体系处于的本征态时,问该力学量是否有确定的值? 【答案】是,

其确定值就是在本征态的本征值。

12.能级的简并度指的是什么?

【答案】能级简并度是指对应于同一能量本征值的线性无关的本征态个数。

13.什么是隧道效应,并举例说明。

【答案】粒子的能量小于势垒高度时仍能贯穿势垒的现象称为隧道效应,如金属电子冷发射和衰变现象都是隧道效应产生的。

14.—个量子体系处于定态的条件是什么?

【答案】量子体系处于定态的条件是哈密顿算符不显含时间或能量取确定值。

【答案】描写全同粒子体系状态的波函数只能是对称的或者反对称的,它们的对称性不随时间变

问何为厄密算符?何为

三、计算题

15.假设一个定域电子(忽略电子轨道运动)在均匀磁场中运动,磁场B 沿z 轴正向,电子磁矩在均匀磁场中的势能:

表示;

这里为电子的磁矩;

自旋用泡利矩阵

(1)求定域电子在磁场中的哈密顿量,并列出电子满足的薛定谔方程:电子轨道运动,

此时T=0。

提示:忽略

(2)假设t=0时,电子自旋指向x 轴正向,即

(3)求t >0时,电子自旋指向y 轴负向,即【答案】(1)忽略电子轨道运动,是玻尔磁子。所以哈密顿为:

求t >0时,自旋的平均值。提示:

的几率是多少?

其中,

薛定谔方程为:

(2)在

表象中求解,自旋波函数可表示为:

即:

式中,

满足

设t= 0时,电子的自旋指向x 轴正向,

对应波函数为

并满足归一关系:可得:

即,可得:

时刻t ,自旋的平均值: